鄭永德
(莆田市農業(yè)科學研究所,福建 莆田 351144)
金針菇瓶式栽培工藝與技術標準源于日本、韓國,栽培歷史悠久,栽培工序簡單,產品質量穩(wěn)定[1];而杏鮑菇袋式栽培工藝與技術標準為中國栽培者開發(fā)成功[2]。金針菇與杏鮑菇由于生物學特點與商品外觀差異,均有各自相適應的配套栽培技術,看似無從比較,但兩者都屬于木腐菌,栽培周期相近。不少投資新手對金針菇與杏鮑菇的選擇比較困惑,從兩者的栽培歷史演變、栽培實踐結果、栽培工藝比較、投資與運行進行分析。
我國食用菌工廠化栽培始于上世紀80年代引進的雙孢蘑菇生產線和發(fā)酵隧道。上世紀90年代我國臺灣一些企業(yè)在中國大陸建立了木腐菌工廠(金針菇),隨后國內企業(yè)也陸續(xù)投資開展食用菌工廠化生產[1,3],采用引進與自創(chuàng)相結合的方式,先后獲得成功[4]。經(jīng)過20年快速發(fā)展,目前金針菇和杏鮑菇已成為工廠化栽培的兩大主流品種。據(jù)中國食用菌協(xié)會統(tǒng)計,2019年度全國食用菌工廠化總產量334萬噸,其中百萬噸級別的僅有金針菇(163.85萬噸)和杏鮑菇(121萬噸),其他如雙孢蘑菇、真姬菇、鹿茸菇等雖然增長較快,但總體產量遠不如金針菇和杏鮑菇[5]。
金針菇栽培初期(2000年前):1985年,四川成都李宗堂開始季節(jié)性栽培黃色金針菇;1986年,李宗堂到阿壩地區(qū)利用高海拔氣候栽培黃色金針菇(據(jù)成都榕珍菌業(yè)有限公司董事長李宗堂先生自述),見圖1。黃色金針菇的脆度正好滿足成都百姓對口感的要求,也因此風靡成都大小火鍋店。1990年,福建晉江許家庭,福建漳州林光華、徐堅等對金針菇進行工廠化嘗試性栽培[6]。1993年,我國臺灣商人引進日本白色金針菇菌株及設備,在廣東番禺開始進行金針菇工廠化瓶式栽培[6]。1992年,浙江江山菇農開始栽培黃色金針菇品種,采用直生法[7]出菇,并大面積推廣。白色金針菇品種“江山白菇”于1996年通過浙江省農作物品種審定委員會審定后,連續(xù)多年在周邊地區(qū)得到大幅推廣,2006年達2億袋[8],見圖2。1999年,上海天廚菇業(yè)有限公司是國內第一家引進日本柜式滅菌設備,從事金針菇瓶式工廠化周年栽培的企業(yè),其產品“天廚一號”得到社會的廣泛認可[6]。2003年,浙江雙益菇業(yè)有限公司成立,成為當時國內唯一一家擁有自主知識產權的食用菌生產企業(yè)[9]。
圖1 成都黃色金針菇墻式栽培Fig.1 Yellow Flammulina velutipes cultivated with bags stacked vertically in Chengdu
圖2 “江山白菇”Fig.2 ‘Jiangshan Baigu’
金針菇栽培發(fā)展中期(2000年~2014年):在所有農產品生產中,食用菌(如金針菇)栽培周期相對較短,且可以立體栽培,復種指數(shù)高。生產過程中可逐漸實現(xiàn)機械化、自動化,符合國家提出的現(xiàn)代農業(yè)戰(zhàn)略要求,并得到了相關政策扶持,刺激了眾多社會資本介入,投資食用菌工廠化生產,選擇在人口眾多、經(jīng)濟較發(fā)達的地區(qū)建廠。2012年全國各種規(guī)模的食用菌工廠化企業(yè)高達788家[10]。
金針菇栽培成熟期(2015年至今):食用菌企業(yè)激增,產品質量良莠不齊,市場一時難以容納,鮮菇價格受挫。經(jīng)過市場大浪淘沙,反復洗牌,2019年度全國食用菌工廠化生產企業(yè)約400家,較2018年同比減少近20%,截止2019年底,全國金針菇工廠化生產企業(yè)產能接近4 500 t·d-1,相較于2018年,同比增加2.3%[5]。經(jīng)過數(shù)年高速發(fā)展,目前在國內主板市場上市的食用菌栽培為主的企業(yè)有4家(雪榕生物、眾興菌業(yè)、華綠生物和萬辰生物)。
杏鮑菇栽培初期(2008年前):2000年廣東省豐順藍田食用菌廠摸索出杏鮑菇冷庫工廠化周年袋栽生產技術[11],隨后北方采用袋式杏鮑菇覆土栽培。2003年黃毅發(fā)明“一種可移動網(wǎng)格式食用菌栽培袋承放架”國家實用新型專利[12],至今全國杏鮑菇袋式栽培多采用網(wǎng)格式栽培。2004年福建漳州涂改臨、蔡朝輝等完善了杏鮑菇袋式周年工廠化栽培模式并進行推廣,漳州成為國內栽培杏鮑菇的搖籃[13]。
杏鮑菇栽培中期(2008年~2014年):杏鮑菇袋式栽培的成功,且栽培周期較短,復種指數(shù)高,袋式栽培啟動資金相比瓶式栽培少,眾多社會閑散資金紛紛涌入。特別是2010年國家政策加大了對農業(yè)現(xiàn)代化建設支持力度,食用菌產業(yè)迎來了前所未有的良好機遇。由于杏鮑菇有杏仁的香味、鮑魚的口感,相對其他菌類硬實,適合燒烤和爆炒,更是吸引了不少社會資本的進入。
杏鮑菇栽培成熟期(2015年至今):杏鮑菇袋式栽培技術的日益成熟和穩(wěn)定,惠農政策頻出,特別是2016年《全國農業(yè)現(xiàn)代化規(guī)劃》的提出,再加上袋式自動化設備的研發(fā)和突破,更是推動了杏鮑菇栽培發(fā)展,廠家加速擴張產能[14]。前幾年杏鮑菇以追求高單產的墻式栽培生產為主。國內最大杏鮑菇企業(yè)是江蘇香如生物科技股份有限公司,日產量高達290 t,其單產也不斷提高,該企業(yè)目前單產穩(wěn)定在600 g/包以上[15]。隨著人們生活水平的提高和食材的日益豐富,消費者更加注重的是口感,中等體型、長度為10 cm~13 cm規(guī)格的杏鮑菇更受市場青睞。為此,有些栽培者將原來的網(wǎng)格栽培改為層架式栽培,簡化疏蕾工藝,采用環(huán)境調控控制杏鮑菇的菇蕾數(shù),及時采收,保證品質,使用抽真空軟包裝或托盤小包裝,以適應當下的消費趨勢。
1.3.1 金針菇瓶式栽培逐漸取代袋式栽培
2008年以前,金針菇袋式栽培基本上是小規(guī)模栽培,采用小型單機機械完成“打包”制作工序,見圖3。隨后出現(xiàn)轉盤式八工位“打包”工序[16],每臺設備需要有5位員工協(xié)同才能夠完成,效率大幅度提升,見圖4。但隨著勞動力價格逐年上漲,企業(yè)利潤受到擠壓,甚至難以維持企業(yè)運營。特別是隨后國內資本從日本、韓國引進高速瓶式栽培設備,所有工藝流程除采收包裝外,大部分工序都被機械代替,僅需2位員工操作,就能夠全自動完成7 000瓶/h投料量,工作效率高,大幅降低勞力成本[17-18],見圖5。隨后,新建設的10余家金針菇大型企業(yè)都采用瓶式栽培生產線,日產量高達千噸,并以低價銷售占領市場。雙重壓力下,原始手工、半機械化操作的金針菇袋式栽培逐漸退出市場。
圖3 單人操作打包設備Fig.3 Single-operator bag filling machine
圖4 八工位旋轉式打包機Fig.4 Rotary bag filling machine with 8 stations
圖5 高速運行裝瓶設備Fig.5 High-speed bottle filling machine
金針菇袋式栽培采用的是再生法,即菌絲生理成熟后在料面老菌種上形成小菇蕾后,通過菇房內的吹風系統(tǒng)將眾多針狀小菇蕾前端吹至萎蔫倒伏狀,隨后從菇蕾基部萌發(fā)出更多密集新菇蕾,小菇蕾逐漸發(fā)育,伸長成子實體[7]。
金針菇瓶式栽培采用搔菌直生法。栽培瓶內菌絲生理成熟后,以栽培筐為單位在流水線不同工位上,依靠機械高速運行同步完成的“開瓶蓋”“搔菌”“注水”等工序。機械搔菌受傷菌絲具有自我修復功能,其恢復培養(yǎng)、愈合、扭結成的絨毛狀菌絲小球,稱為芽原基[19-20]。隨后在培養(yǎng)基表面呈現(xiàn)密集、整齊的“魚籽狀”小菇蕾。在不同發(fā)育階段,溫度、光照、水、氣環(huán)境條件下,發(fā)育成商品菇。
2個工藝栽培周期相比:袋式再生法栽培周期(65 d~72 d);而瓶式搔菌直生法栽培周期(48 d~52 d),栽培周期更短,整齊度高,同步性好。這也是金針菇袋式栽培被淘汰的原因之一。
1.3.2 杏鮑菇袋式栽培逐漸取代瓶式栽培
國內杏鮑菇栽培企業(yè)試圖借鑒金針菇瓶式栽培的成功經(jīng)驗栽培杏鮑菇,但與金針菇瓶式栽培開發(fā)歷史相比,杏鮑菇的研究時間較短,技術不夠成熟,尤其是產量及品質的穩(wěn)定性不足。雖然現(xiàn)在杏鮑菇瓶式栽培單產也能穩(wěn)定在220 g/瓶以上,但由于食用菌栽培機械日新月異,新型高速袋式食用菌機械設備已實現(xiàn)了填料、套套環(huán)、塞塑料塞等工序,其效率不亞于瓶式填料設備,僅需2位員工就可完成原來工作量[21]。因此,杏鮑菇袋式栽培成為中國特有的創(chuàng)新栽培模式,見圖6。杏鮑菇瓶式栽培由于產量不穩(wěn)定,錯過了高速發(fā)展期,袋式杏鮑菇栽培的填料效率和質量今非昔比,已與瓶式栽培相當,甚至超過瓶式栽培模式。該袋式栽培袋制作機械系統(tǒng)同樣在鹿茸菇、海鮮菇、蟹味菇、平菇、靈芝、白靈菇等木腐生菌類得到應用和發(fā)展。
圖6 袋式栽培全自動生產線Fig.6 Full-auto bag filling line
食用菌栽培所用的菌種分為固體菌種和液體菌種,由于液體菌種具有縮短發(fā)菌時間,菌種質量高,生產成本低,效率高等優(yōu)點[22],并且近幾年液體菌種技術逐步成熟,液體發(fā)酵設備和工藝不斷研發(fā)創(chuàng)新,因此目前木腐菌工廠化栽培普通應用了液體菌種。
金針菇和杏鮑菇的工廠化栽培都可采用袋式栽培(以一定規(guī)格聚丙烯塑料袋為容器)與瓶式栽培(以塑料瓶為栽培容器) 2種不同的栽培模式(圖7~圖10),經(jīng)過相應栽培工藝,實現(xiàn)農作物廢棄物到鮮菇的轉化[19]。30年前,金針菇栽培技術先從日本引進中國臺灣,隨后中國臺灣商人到大陸開辦金針菇企業(yè),大陸食用菌企業(yè)紛紛效仿、借鑒,使金針菇栽培技術更加穩(wěn)定和成熟[6]。而杏鮑菇借鑒香菇、金針菇袋式栽培經(jīng)驗,采用袋式栽培也僅有20余年的歷史,其中前10年處于摸索階段,隨后技術才逐漸成熟[11]。
圖7 金針菇袋式栽培Fig.7 Bag cultivation of Flammulina velutipes
圖8 金針菇瓶式栽培Fig.8 Bottle cultivation of Flammulina velutipes
圖9 杏鮑菇墻式栽培Fig.9 Pleurotus eryngii cultivated with bags stacked vertically
圖10 杏鮑菇瓶式栽培Fig.10 Bottle cultivation of Pleurotus eryngii
由于食用菌品種的種性和生物學特性不同,不同的栽培容器其容積不同,栽培工藝也有差異,因此栽培周期也不相同。
例如,金針菇瓶式栽培周期為48 d~52 d,復種指數(shù)7.3次/年,杏鮑菇栽培周期為56 d~60 d,復種指數(shù)6.3次/年(以365 d除以栽培周期的簡單計算),由于食用菌工廠化是分區(qū)制栽培,因此業(yè)內又將其分為培養(yǎng)復種指數(shù)與出菇復種指數(shù)[19]。像金針菇和杏鮑菇,正是工廠化栽培投資者所青睞的。因為栽培周期越短,年復種指數(shù)越高,即栽培場所重復利用率越高,資金回籠也快。而其他菌類,如海鮮菇栽培周期110 d~120 d(復種指數(shù)3.2次/年)[23],資金回籠速度慢。
栽培周期短、復種指數(shù)高、栽培技術相對穩(wěn)定,造就金針菇和杏鮑菇成為主要栽培品種。
木腐菌類的栽培工藝流程大致相同,但由于金針菇與杏鮑菇所使用的栽培容器容積,材料強度與配方構成組分的物理性狀(顆粒大小、孔隙度、吸水率等)不同,存在較大差異。
栽培工藝:培養(yǎng)基配制→攪拌→填料(裝瓶、裝袋) →高壓滅菌→冷卻→接種→培養(yǎng)→出菇管理→采收→包裝→冷藏[18,24]。
3.1.1 瓶式栽培金針菇培養(yǎng)基配方
配方1:棉籽殼30%、玉米芯30%、米糠18%、豆粕粉10%、玉米粉10%、石灰2%[25]。
配方2:栽培主料:米糠30%、玉米芯38%、麩皮11%;栽培輔料(精料):啤酒糟4%、棉籽殼5%、甜菜粕5%、豆皮5%,pH調節(jié)劑(殼灰、輕質碳酸鈣、氫氧化鈣) 2%(2021年2月調研浙江康城菌業(yè)結果)。
3.1.2 袋式栽培杏鮑菇培養(yǎng)基配方
栽培主料:木屑20%~25%、玉米芯15%~20%、甘蔗渣10%~15%。栽培輔料(精料):麩皮18%~22%、豆粕粉8%~10%、玉米粉8%~15%、石灰1.2%、碳酸鈣1.5%[19]。
3.1.3 瓶式栽培金針菇培養(yǎng)基配方組分比較
1)金針菇與杏鮑菇培養(yǎng)基配方的相同點
金針菇與杏鮑菇的栽培原料都分成栽培主料與輔料(精料),雖然兩者配方不同,但栽培主料都應盡量選擇持水性(飽和吸水率高的)、容易獲取、價格低廉、周年可持續(xù)供應的農副產品廢棄物(如甘蔗渣、玉米芯、椰糠等),通過機械攪拌,使栽培主料和輔料混合均勻。理論上,主料、輔料的表面有水膜存在,才能夠使菌絲前端胞外酶擴散,并對培養(yǎng)料顆粒進行降解。同時,培養(yǎng)基顆粒間隙的空氣,滿足菌絲新陳代謝中對氧氣的需求,即菌絲蔓延增殖產生的生物量(菌絲量)的場所。
實踐中,根據(jù)企業(yè)生產規(guī)模,選擇不同立方數(shù)的攪拌機。大型企業(yè),有的按照配方主料采用容器量取法(主材料含水量會有批次差異),所有精料使用飼料混合系統(tǒng)(每一批精料含水量及重量基本一致),使用雙螺旋攪拌機先干混15 min,再通過設置好的時間控制器精確控制加水量,隨后再攪拌30 min,通過擠壓使栽培主料充分吸水。測定培養(yǎng)基的含水量(金針菇瓶式栽培與杏鮑菇袋式栽培填料前含水量為67%~68%) 及pH(由于金針菇所采用的pH調節(jié)劑不同,滅菌前的pH有所差異,但滅菌后pH一般為5.9~6.2;杏鮑菇滅菌前pH為9.0~10.0,滅菌后6.2~6.4)(2021年2月調研浙江康城菌業(yè)和漳州華園生物科技有限公司結果)。
2)金針菇與杏鮑菇培養(yǎng)基配方的不同點
金針菇與杏鮑菇降解能力存在差異。金針菇屬于弱腐生菌類,野生金針菇秋冬季多生長在枯死樸樹上(軟質樹種),如果采用木屑做為主料,依靠菌絲降解木屑里的木質素,難以短時間支撐起金針菇的生長發(fā)育。而金針菇瓶式栽培周期僅48 d~52 d,幾乎不使用木屑,改用玉米芯(吸水率高達230%~450%,不同工廠采購標準不同,一般300%以上為合格)作為栽培主料,栽培主料架構起容器內培養(yǎng)基內的孔隙度,發(fā)育所需的營養(yǎng)物質主要通過菌絲蔓延過程將輔料細小顆粒包裹,降解,儲存在菌絲體內,作為菇蕾發(fā)育的營養(yǎng)源[19]。因此,精料使用量在配方中比重大,高達35%~42%。
3.2.1 金針菇瓶式栽培填料量的變化
從2000年開始,金針菇瓶栽工廠化模式逐步在中國興起[6],歷經(jīng)20年的推廣與發(fā)展,金針菇瓶栽工廠化模式已基本取代傳統(tǒng)的袋栽模式。塑料瓶容積和產量變化如表1所示(2021年2月調研浙江康城菌業(yè)結果)。
表1 金針菇瓶式栽培所用不同容積栽培瓶與產量關系Tab.1 Relationship between different volume bottles and yield of Flammulina velutipes in bottle cultivation
從表1可以看出,隨著栽培瓶容積增加,平均單產也隨著增加,并趨于平衡。此外還與栽培瓶口的口徑等有關,即與搔菌后瓶內培養(yǎng)基表面積有關。
金針菇屬叢生菌類,瓶口培養(yǎng)基表面積直接影響出芽數(shù)量,從而影響單產,同為1 200 mL的塑料瓶,口徑83 mm的填料量比口徑80 mm的少,產量卻更高。由表1可見,隨著栽培瓶容積的增加,產量也隨之增加,但并不能無限制增加。食用菌栽培是一個生物繁殖的過程,在這個過程中,生物會進行代謝,從而釋放大量熱量,熱量若沒有及時排出,會導致溫度升高,造成“燒菌”[19],而瓶子越大,散熱越差,制約了栽培瓶容積的無限增加。
3.2.2 杏鮑菇袋式栽培投料量的變化
目前杏鮑菇袋式栽培已經(jīng)不使用對折徑17 cm的聚丙烯折角塑料袋,主要使用的栽培袋規(guī)格有17.5 cm、18.0 cm、19.0 cm,如表2所示(2021年2月調研漳州華園生物科技有限公司結果)。
表2 杏鮑菇袋式栽培所用不同規(guī)格栽培袋與產量關系Tab.2 Relationship between different specifications of bags and yield of Pleurotus eryngii in bag cultivation
3.2.3 金針菇瓶式栽培和杏鮑菇袋式栽培投料量比較
如表1和表2所示,無論金針菇瓶式栽培還是杏鮑菇袋式栽培,填料量增加,產量也得相應增加。以金針菇瓶栽的1 200 mL、80 mm瓶型和1 100 mL、78 mm瓶型為例,1 200 mL的瓶子的容積較1 100 mL的瓶子多100 mL,增加了培養(yǎng)基含量,即增加了養(yǎng)分供應,單產增加約70 g,生物轉化率也有所提升,效益增加0.35元/瓶(售價按5元/kg測算)。從成本構成來看,1 200 mL瓶子和1 100 mL瓶子相比,主要增加的是瓶子材質成本,由于人工成本是以瓶子為單元計件,所以沒有變化,水電氣成本增加甚少,忽略不計。1 200 mL、80 mm瓶型的瓶子原料325 g,1 100 mL、78 mm瓶型的瓶子原料294 g,原料多約30 g,增加成本約0.046元/瓶(原料成本按0.5元/瓶測算)。再以同容積1 200 mL比較口徑80 mm和口徑83 mm瓶型,口徑83 mm瓶子的填料量比口徑80 mm少,但產量卻更高,生物轉化率也更高。這主要是因為金針菇屬叢生菌類,瓶口面積直接影響小菇蕾數(shù)量,進而影響產量[6]。
既然填料量直接影響產量,大瓶產能高,投資收益率也更高,但不可以無限加大瓶子容量。因為受技術水平、設備條件等限制,舊廠改換新規(guī)格栽培瓶難度大,瓶蓋筐和配套的自動化機械設備等都需更換,投資費用高,應慎重權衡利弊。另外,為避免“燒菌”,瓶子越大,填料越多,散熱也越差,制冷和循環(huán)的效果也需相應提升。實際上瓶子容積、瓶口直徑及瓶蓋的透氣、保水性對生物轉化率都有影響[19],都需經(jīng)過大量試驗以及行業(yè)信息的佐證。
杏鮑菇袋式栽培以塑料袋為栽培容器,栽培袋的容積相對容易變更,其袋壁厚度僅有栽培瓶壁的1/10,菌絲代謝過程產生熱量會通過栽培庫內的內循環(huán)系統(tǒng),散發(fā)熱量,不易“燒菌”。杏鮑菇出菇呈單支或多支狀,袋口培養(yǎng)基表面積對出菇影響不大。總體上,金針菇瓶式栽培的生物轉化率高于杏鮑菇袋式栽培。
目前多采用高溫高壓鍋滅菌。金針菇瓶式栽培和杏鮑菇袋式栽培滅菌和冷卻工藝基本相似,只是由于栽培容器材質不同有所差別。因為金針菇栽培瓶瓶體本身具有一定強度,以塑料筐作為移動單位,可堆疊至一定高度,并碼放在托板上,由電動叉車送入雙開門滅菌柜內,按滅菌程序滅菌,滅菌前后共5 h~6 h。而杏鮑菇栽培袋的袋體本身無法作支撐,一般使用機械設備全自動完成打包工序后,由機械提升系統(tǒng)送入滅菌鍋的小車層架上,同金針菇栽培瓶一樣,由電動叉車送入雙開門高壓滅菌柜,按滅菌程序滅菌,滅菌前后共5 h~6 h。隨后將滅菌鍋內瓶或包從滅菌柜內拉出,置于高效凈化環(huán)境下冷卻24 h,甚至更長。
新型發(fā)酵罐、高效凈化設備的成功研發(fā)和應用推廣,迫使企業(yè)逐漸放棄了傳統(tǒng)固體劑型菌種,轉向使用液體菌種及接種工藝。液體菌種接種工藝更為快速、簡潔,大幅減少了人力。由于金針菇和杏鮑菇大多采用液體菌種接種工藝,因此操作過程和注意事項大致相同,但制作過程技術細節(jié)標準不同。
金針菇和杏鮑菇的培養(yǎng)階段分為定植期、發(fā)熱期、生理成熟期[19]。規(guī)?;髽I(yè)大多數(shù)是連續(xù)性生產,采用液體菌種接種后,進入定植庫,在定植庫促使菌絲恢復與蔓延。為此,室外空氣先通過中效凈化設備,進入定植庫,并維持正壓;再依靠制冷、加熱、通風換氣、霧化設備,根據(jù)不同發(fā)育期最佳參數(shù)進行調控,在產量與品質間取得平衡。內循環(huán)設備的作用是通過擾動庫內空氣,促進排出栽培包降解過程產生的熱量,防止“燒菌”。在凈化條件下培養(yǎng),降低污染率是定植庫核心。栽培瓶(袋)培養(yǎng)過程中的同步性,是企業(yè)生產的最低要求。
金針菇、杏鮑菇培養(yǎng)階段工藝不同點:金針菇栽培瓶瓶體具有一定強度,以栽培筐為單位,重疊堆垛在可移動托板上,多層疊放在庫內(圖11)。而杏鮑菇栽培袋以塑料袋為容器,無法重疊,只能使用專用的上架機將每筐栽培袋置于可移動層架上。為合理利用空間,重疊層培養(yǎng)架為2架~3架(圖12)。
圖11 瓶式栽培中栽培瓶堆疊圖Fig.11 Stacking of bottles cultivation in bottle
圖12 袋式栽培中重疊層培養(yǎng)架圖Fig.12 Stacking of bags with shelves in bag cultivation
由于金針菇和杏鮑菇品種及培養(yǎng)基容量不同,新陳代謝過程釋放出的呼吸熱不同,培養(yǎng)階段應充分考慮到每一栽培瓶(袋)及整垛間距,與新風道、回風道之間的關系,設法縮小溫差。在設計排放位置時應考慮到培養(yǎng)庫的庫容量及栽培瓶(袋)在定植庫內存放量,即每1立方米空間培養(yǎng)基濕料重量,在爭取庫容量最大化的同時,還要考慮到培養(yǎng)瓶(袋)散熱和庫房通風換氣引起庫溫波動及機械操作的便利性。防止“燒菌”是培養(yǎng)階段的重中之重。
在定植庫內培養(yǎng)9 d(金針菇)、10 d(杏鮑菇),隨后將同一天接種的栽培瓶或栽培包,使用叉車將栽培瓶(袋) 移入發(fā)熱庫內(圖13)。制冷設備、內循環(huán)設備的運行,使得栽培瓶(袋)在相應溫度、光照、水、氣環(huán)境下繼續(xù)培養(yǎng)。采用間歇內循環(huán),擾動庫內空氣,防止“燒菌”。金針菇栽培瓶發(fā)滿菌后(滿瓶時間22 d~23 d),無需生理成熟,直接搔菌進入出菇階段[19,26]。而杏鮑菇栽培袋發(fā)滿菌(滿袋時間25 d~26 d) 后,需要繼續(xù)后熟8 d~10 d,完成生理成熟,方可移入出菇庫的網(wǎng)格架上[27-28]。
圖13 鏟車移動架轉庫Fig.13 Shelves move by forklift
金針菇和杏鮑菇的出菇階段分為催蕾期、生長發(fā)育期、成熟期,均是依靠制冷、加熱、通風、霧化設備,根據(jù)各自不同發(fā)育期的最佳參數(shù)進行調控,在產量與品質間取得平衡[18,29]。
金針菇與杏鮑菇生理成熟后,在進入出菇階段前都需進行預處理,方法不同。
金針菇接種后經(jīng)過18 d~22 d培養(yǎng),菌絲生理成熟,整筐栽培瓶通過傳送帶進入搔菌間,送到機械開蓋工位,去除瓶蓋,移入機械自動翻轉機,瓶口朝下,搔菌機的刀口伸入瓶口內,將栽培瓶內表層培養(yǎng)基1 cm左右老菌絲挖棄(機械刺激,有利菇蕾形成)。隨后翻轉、復正,注入水20 mL,完成搔菌工序,通過連續(xù)傳送帶之間的銜接傳送到出菇庫內,由人工搬運置于出菇庫內不同栽培層架上。目前有機械設備企業(yè)開發(fā)出在窄過道內,全自動定位的上筐與下筐機械,大幅減少勞動強度。另有將生理成熟后金針菇栽培瓶置于帶輪子的移動栽培架,接種后就直接置于栽培架上,靠牽引車牽引,在催蕾間和調控間間移動,投資較大,但節(jié)省了勞動力[30]。
金針菇在最佳的溫度、光照、水、氣環(huán)境條件下完成催蕾出芽。待栽培瓶面形成菇芽,并伸出瓶口2.0 cm~2.5 cm后,裹上包菇片,送入生育間,待菇芽伸長至包菇片口時,將移動栽培架用牽引車拉到包裝間,整個栽培筐置于滾筒傳送帶上,進入指定工位,人工去除包菇片,采用人工或機械手采收,進入分包裝支線,自動包裝機完成小包裝[30]。
杏鮑菇接種后培養(yǎng)32 d~35 d,菌絲生理成熟,進入出菇庫,人工將栽培包橫插在雙層網(wǎng)格上,去除塑料塞和塑料套圈,僅挖出丟棄栽培包內老菌絲,再塞回塑料套圈置于袋口(圖14),使培養(yǎng)基表面保持潮濕,有利原基形成。當原基形成后,去除塑料套圈。當菇蕾發(fā)育至長5 cm時,將栽培袋口塑料薄膜挽下4 cm左右,在制冷機組和內循環(huán)微弱回風作用下,菇體表面蒸騰,栽培包內向菇體輸送營養(yǎng)物質和水分,菇體快速伸長,成保齡球狀,根據(jù)當?shù)厥袌龅南埠茫刂乒襟w數(shù)量(疏蕾)及長度。為了節(jié)省搔菌的人工費用,不搔菌,盡量控制菇蕾發(fā)育同步性,以栽培出10 cm~13 cm中型杏鮑菇(圖15、圖 16)。
圖14 墻式栽培Fig.14 Side fruiting cultivation
圖15 層架式栽培Fig.15 Shelves culitivaton
圖16 層架式栽培采收前的杏鮑菇Fig.16 Pleurotus eryngii before picking in shelf cultivation
栽培品種不同,栽培工藝存在顯著差別。瓶式金針菇采用立式栽培,整筐置于層架上,菇蕾形成、發(fā)育、直至采收,即菇體的整個生長發(fā)育過程始終和地面保證垂直狀態(tài),因此不受生物極性的影響。而杏鮑菇是橫插在網(wǎng)格架上,和地面形成平行。受生物極性的影響,墻式栽培的杏鮑菇往往出現(xiàn)菇體基部微向上彎曲,斜向伸長。菇蓋不夠圓整,從而影響了商品的完美外觀。有栽培者將網(wǎng)格式栽培改為層架式栽培,菇型外觀得到明顯改善,栽培效果接近瓶式栽培,并進行小盒托盤包裝應市(圖17)。
圖17 托盤小包裝Fig.17 Small package with tray
金針菇與杏鮑菇發(fā)育成熟后進入采收階段,依靠人工或者機械使菇體和培養(yǎng)基分離。采收與包裝是工廠化栽培用工量最大的環(huán)節(jié)。由于兩菇特性不同,采收后處理方法有很大不同。
金針菇菇體為密集叢生狀。整個栽培筐經(jīng)滾筒傳送流水線進入預定工位后,依靠人工或機械去掉外包菇片,人工或機械(機械手)將整叢菇體采收,分流到分支工位,靠人工按設定克數(shù)稱重(圖18),送入塑料薄膜自動包裝機,抽真空包裝,俗稱“小包裝”,大多數(shù)進入超市銷售。而“大包裝”便于批發(fā)銷售,是將采收下的金針菇,依靠人工裝入塑料袋里,每袋2.5 kg,置入泡沫箱內,送入冷藏間打冷,出庫前再封箱[19,24]。
圖18 金針菇人工稱重后自動包裝Fig.18 Auto packing of Flammulina velutipes after manual weighing
杏鮑菇菇體呈單支或多支,由于杏鮑菇菌絲粘結較高,采收時常帶有較多培養(yǎng)基,因此要依靠人工將鮮菇菇腳培養(yǎng)基全部去除,并分級,進行單支小包裝或多支托盤小包裝。也有類似金針菇的“大包裝”,包裝后進入冷藏間打冷,出庫前再封箱。
2021年2月對浙江康城菌業(yè)進行了調研,金針菇鮮菇呈叢狀枝條密集型,單產550 g/瓶~600 g/瓶,機械自動包裝前預處理只需14 s(按實驗數(shù)據(jù)平均處理410 g商品菇計算,包括去包菇片,稱重,并置于自動小包裝機械傳送帶上為止)。
2021年2月對漳州華園生物科技有限公司進行了調研,杏鮑菇鮮菇呈單支或多支狀,單產450 g/袋~600 g/袋,由于杏鮑菇菌絲粘結較高,整齊度較低,機械自動包裝前的預處理較繁瑣,從采收到置于小包裝機械自動傳送帶上為止,比金針菇預處理多了去除粘連在菇柄基部培養(yǎng)基、分級等工序,預處理時間需要約70 s(根據(jù)采收同等重量410 g的商品菇換算)。
從以上數(shù)據(jù)得出杏鮑菇采收所消耗的人時是金針菇的4倍~5倍。以10萬瓶(袋) 做基數(shù)比較,金針菇瓶栽企業(yè)約需要130人~150人,而杏鮑菇袋栽企業(yè)約需要300人~350人;其中,采收階段金針菇瓶栽模式需要30人~40人,杏鮑菇袋栽模式采收需要120人~130人,多出80人~90人。采收、包裝環(huán)節(jié)僅年人工費用差距就高達數(shù)百萬元,對于日產量數(shù)10 t甚至上百噸的企業(yè)其差距更為巨大。
終端市場上,2個品種銷售價格相接近(2020年杏鮑菇略低些)。因此,栽培品種選擇上,應綜合考慮市場需求大、復種指數(shù)高的品種以及能耗低,技術成熟度高,用工量少等因素。
金針菇瓶式栽培工藝由中國臺灣的栽培者從日本引進,隨后進入大陸地區(qū)。上世紀80年代改革開放初期,食用菌栽培以小農作坊式為主,普遍采用塑料袋作為容器栽培平菇、香菇、木耳、猴頭菌等,在此基礎上,也套用塑料袋季節(jié)性規(guī)模栽培金針菇,取得了穩(wěn)定收入。隨后是杏鮑菇袋式周年工廠化栽培迅速擴大到全國各地適宜栽培地區(qū)。
金針菇與杏鮑菇都屬于木腐菌,栽培周期相近,都屬于短周期栽培品種。金針菇屬于中低溫結實性菌類,似乎比中溫結實性的杏鮑菇更耗能,但由于生物學特性和商品外觀的差異,杏鮑菇的用工數(shù)比金針菇多出一倍多。
金針菇栽培采用日、韓瓶栽系統(tǒng),塑料瓶周轉數(shù)量大,沉淀資金及占用場所等固定資產投資,開支巨大,且由于金針菇無法改變塑料瓶容積,缺乏靈活性。杏鮑菇以塑料袋為容器,隨用隨購,投入少,并能跟據(jù)市場需求變化更改容器規(guī)格,可改種其他菌類,通用性較好。
市場對金針菇與杏鮑菇2個品種各有所好,價格深受供求關系的影響,反過來也能調節(jié)產能。投資者應在考慮保證品質前提下,提升單產和貨架期,提升機械自動化水平,節(jié)能、降耗,謀求出路。